Spravochnik_tehnologa-mashinostroitelya_T1 (550692), страница 23
Текст из файла (страница 23)
3 Боковые поверхности зубьев Зубонарезание фрезами: модульными червячными 6,3 — 12,5 3,2 — 6,3 1,25 — 5 0,32 — 1,6 1 — 5 0,2-1,6 10-15 10-15 Зубонарезание долбяками 1,6-3,2 0,2 — 1,25 0,125- 1,25 10 — 15 0,05 — 2 10-15 0,8 — 1,6 0,08 — 2 Протягивание 0,8 — 2 0,63 — 1,25 0,08 — 5 0,125 — 0,5 0,063 — 5 0,08-0,5 1Π— 15 10 — 15 Накатывание Шевингование 0,5 — 1,25 0,04 — 0,1 0,025 — 0,063 Шлифование 1О 0,32 — 1 0,063 — 2 0,032 — 1,75 10-70 Обкатывание Притирка 0,1-0,5 0,02 — 0,16 1Π— 70 Боковые поверхности проф Нарезанис; резцами и гребенками метчиками, плашками и самораскрываюшимися нарезными головками 1,6-3,2 1,6-3,2 0,32-0,16 0,025 — 0,125 15 — 20 1Π— 15 Фрезерованне: предварительное окончательное 1,6- 3,2 0,5 — 2 0,125 — 0,32 0,032 — 0,125 0,063 — 0,2 0,016-0,8 10 10 Накатыванис и раскатывание резьбы 0,5 — 1,25 0,04 — 0,1 0,032 — 0,08 10-20 Примечания: ! Дая упрочаяющеа обработки Я,„=5 Яа, Яд=4 Яа; лдя точения, строганая и фрезероваяпя Ята„— — 6 Яа; Яг=5 Яа; ддя остальных методов обработка Я „=7 Яа; Яг=5,5 Яа.
2 Я вЂ” чяшю пячеп при шабредпи па площади 25 х 25 ммз; 4, — контурная площадь касания при шабренпя. соотношением. Поэтому для опенки несущих плошадей нужна топография поверхности. С уменьшением высоты поперечных микро- неровностей высота продольной н поперечной шероховатостей становится примерно одинаковой. Наибольшее различие наблюдается при грубой обработке, когда продольная высота составляет малую долю от поперечной.
0,032 — 0,5 или резьбы 0,08-0,25 0,063 — 0,2 Указанное различие зависит не только от вида обработки, но и от материала. Продольные неровности при обработке стальных деталей имеют наиболыпее значение, например, при пзоском и круглом шлифовании периферией круга, а при обработке чугунных деталей— при строганин, цилиндрическом фрезеровании, поводке цилиндрических поверхностей. КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕИ МАШИН где ( Я гпах )" (3) йр р = 2ㄠ†" — 1; " Яа (4) В некоторых случаях механической обработки продольная шероковатость может превышать поперечную (например, при резании с образованием нароста на режущей кромке инструмента); наличие или отсутствие вибрации также заметнее сказывается иа продольной шероховатости, чем на поперечной.
Следовательно, при оценке опорной площади необходимо учитывать отличия шероховатости в различных направлениях (микротопографию поверхности). Абсолютные значения опорной плорцвди поверхностей зависят не только от шероховатосгн, но н от метода обработки. Поверхность с малой шероховатостью по сравнению с поверхностью с более высокой шероховатостью, но полученной другим методом обработки, ие всегда имеет большую опорную плошадь.
Поэтому для обеспечения опрелеленной опорной (несущей) площади данной детали необходимо наряду с назначением высотного параметра шероховатости указывать технологический метод получения поверхности. Во всех случаях зависимости р =Яр) имеют вид, графически представленный на рис. 2 (опорная кривая). Каждому из профилей соответствует определенный вид указанной зависимости, и при одном р наблюдаются различные г,(гр, < гр, < г„). Для использования опорных кривых профиля при сопоставлении опорных площадей различных поверхностей деталей в общем случае следует строить указанные кривые в координатах р (относительные величины) — р (абсолютйые величины). Рве. 2. Крввые относительных овврвых длвв вкефваей ф вйв вдвввкввых увемах сечевая рр 1 — прв черновой обработке; 2 — ври чистовой ебрабогке,' 3 — прв обработке поверхностным пластяческим дефермированием (ППД) Для сравнения различных поверхностей с одинаковой высотой неровностей можно рассматривать опорные кривые профилей, построенных по относительным величинам г и с = р/Вшах, Изложенное применимо для определения Г, независимо от закона высотного распределения неровностей.
Для оценки опорной площади поверхностей с нерегулярной шероховатостью, которой свойственны как случайные очертания неровностей, так и их расположение по высоте (поверхности отливок заготовок после шлифования, хонннгования, упрочения дробью, электроискровой обработки, полирования и др.), можно воспользоваться теорией случайных функций.
Профилограммы нерегулярной шероховатости приближенно могут быть описаны нормальным стационарным процессом. Прн этих условиях гр 1 — Ф(х) = 1 — Ф(3 — — -- ~, (1) 0,8р '~ й,)' рде Ф(х) = — ехр — г' вг — функция 2 2 'х 2 ) Лапласа Залаваясь различными уровнями р(0 < р < < 0,5)(шах), определяют значения г, и строят опорную кривую профиля (в данном случае она получается симметричной относительно средней линии профиля). Стандартные параметры шерохова гости для расчетов, например, контактного взаимодействия целесообразно дополнить параметром йк Тогда зависимость для оценки величины г, выше средней линии профиля принимает вид г,=Ь'( ) =г ( — ), (2) г — относительная опорная длина профиля по средней линии.
Формулы (1) и (2) позволяют определять опорные плошади поверхности и сравнивать их без построения опорных хривых, что значизельно снижает трудоемкость оценки шероховатости поверхности. волннстость повп хности Наибольший практический интерес представляет начальная часть опорной кривой профиля, которая описывается формулой Гр = = Ь = Ь'а' (где Ь и ч — параметры аппроксимапии начальной части опорной кривой профиля), а также формулой (2). Указанные формулы справедливы в пределах 0 < г, ь 0,5. Параметры Ь' и ч могут быть опредедейж несколькими методами: графически, что требует построения опорной кривой профиля, и аналитически, например, по зависимостам (3) и (4).
Изучение верхних участков шероховатых поверхностей позволило установить значения параметров Ь и ч, характеризующих начальную часть опорных кривых (опорную площадь). Для основных технологических методов обработки они позволяют выполнить ориентировочные расчеты для определения опорной площади шероховатых поверхностей, обработанных резанием. Опорная площадь может оказаться одинаковой для несколышх поверхностей, обработанных различными методами. Отличие таких поверхностен устанавливают по геометрическим характеристикам отдельных микронеровностей.
'каждому методу обработки. соответствует определенный диапазон изменения углов профиля и радиусов закругления выступов в зависимости от высоты шероховатости поверхностей. В преобладающем большинстве случаев радиус г, закругления вершин микроиеровностей в йродольном направлении превышает радиус г, закругления в поперечном направлении. Угол ()„ профиля микроиеровности для поперечного направления больше,чем угол В„р для продольного.
С уменьшением высоты неровностей наблюдается общая тенденция к уменьшению углов профиля и соответствующему увеличению радиусов закругления выступов. Геометрические характеристики микроне- ровностей, высота неровностей, их шаги связаны между собой. С уменьшением высоты неровностей при каждом методе обработки возрастает соотношение между шагом неровностей профиля 5 и высотой К шах. Для большинства методов механической обработки при средней высоте неровностей поверхностей шаг Я„ поперечной шероховатости не превышает 40 й шах (шлифование, точение, строгание, фрезероваиие, растачиваиие стальных и чугунных деталей). Для неровностей меньшей высоты их шаги могут достигать почти 300 К шах.
Шаг $ю продольной шероховатости обычно превышает шаг поперечной шероховатости. Отно- шение этих величин в большинстве случаев не превышает 15, хотя в отдельных случаях достигает 40. Абсолютные значения шага продольных неровностей достигают 800 Яшах. Следовательно, чем больше радиусы закругления выступов, тем меньше углы профиля и больше размеры оснований отдельных неровностей и их шаг (при определенной высоте шероховатостеи). Таким образом, за критерий оденки геометрии шероховатостей, полученных различными методами обработкк, мохгно принять отношение радиуса закругления выступов к высоте неровностей. Значения приведенного радиуса закругления выступов г = )Ггавг„ н отношения ггй шах для различных методов обработки резанием даны в табл. 4.
При необходимости получения более точных значений, характеризующих опорную площадь и другие геометрические параметры качества поверхности деталей, обязательно следует учитывать конкретные условия выполнения соответствующей технологической операции (материал обрабатываемой детали, получаемую шероховатость при определенных режимах обработки, материал инструмента и т. д.). При эюм во многих случаях пелесообразно учитывать технологическую наследственность. В табл. 5 приведены эмпирические зависимости для определения параметров шероховатости при различных методах и условиях обработки поверхностей.
ВОЛНИСТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ Наличие волн на поверхности приводит к уменьшению опорной площади в 5 — !О раз по сравнению с ровной шероховатой поверхностью. Волнистость представляет собой совокупность периодически повторяющихся возвышений и впадин с юаимным расстоянием, значительно большим, чем у неровностей, образующих шероховатость. Такой подход к разделению шероховатости н волнисгости является сложившимся в процессе изучения неровностей пад влиянием развития техники измерений, но весьма условным. Физически обоснованной, а тем более естественной физической границы между шероховатостью и волнистостью поверхности как совокупностью неровностей с шагами, превышающими базовую длину, не имеется. 100 качкспю повкрхности дгизшй ммппп Продолжение млдл.